嵌套函数是不允许的，但为什么嵌套函数原型是允许的？[C++]

Question

我正在阅读链接的问题，这启发我提出了这个问题。

考虑以下代码：

int main()
{
    string SomeString();
}

所有人都说，编译器将其视为函数原型而不是字符串对象。现在考虑以下代码。

int main()
{
    string Some()
    {
        return "";
    }
}

编译器说这是无效的，我猜嵌套函数定义是不允许的。如果不允许，为什么允许嵌套函数原型？这不会带来任何优势，只会造成混乱（或者我错过了一些有效的观点吗？）。

我发现以下内容是有效的。

int main()
{ 
  string SomeFun();
  SomeFun();
  return 0;
}

string SomeFun()
{
  std::cout << "WOW this is unexpected" << std::endl;
}

这也很令人困惑。我原本以为函数SomeFun()只在main中有作用域，但我错了。编译器为什么允许编译上述代码？是否存在实时情况下类似上述代码有意义的情况？

你有什么想法吗？

- Navaneeth K N

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刚好遇到了相同的问题，下面的答案已经包含了所有信息以及更多内容。 - slashmais

Answer 1

你的原型只是 '前向声明'。请查看维基百科文章。

基本上，它告诉编译器“如果以这种方式使用标签'SomeFun'，不要惊慌。”但是，链接器负责找到正确的函数体。

你实际上可以声明一个虚假的原型，例如'char SomeFun（）'，并在主程序中多次使用它。只有当链接器尝试查找虚假函数的实体时，才会出现错误。但是，编译器会接受它。

有很多好处。你必须记住函数体并不总是在同一个源代码文件中。它可以在链接库中。此外，该链接库可能具有特定的'链接签名'。使用条件定义，甚至可以使用作用域原型在构建时选择正确的链接签名。虽然大多数人会使用函数指针来代替。

希望这可以帮助你。

- kervin

Answer 2

顺带提一下，C++03有一种定义本地函数的绕路方法。它需要滥用本地类特性：

int main()
{
    struct Local
    {
        static string Some()
        {
            return "";
        }
    };
    std::cout << Local::Some() << std::endl;
}

- Iraimbilanja

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语言的绝妙滥用。 - Joshua

这为什么是“滥用”？（顺便说一句，我真的很好奇） - Samaursa

Answer 3

关于为什么您声明的

void f() {
    void g(); g();
}

这个比那个更好。

void g();
void f() {
    g();
}

通常情况下，尽可能将声明保持在本地是很好的，这样就可以尽可能减少名称冲突。我认为声明一个函数本地化（这种方式）是否真的幸运是有争议的，因为我认为最好是普通地包含它的头文件，然后按照“常规”方式进行，这也对不知道这一点的人来说更不容易混淆。有时候，绕过被遮蔽的函数也是有用的。

void f() {
    int g; 
    // oops, ::g is shadowed. But we can work around that
    {
        void g(); g();
    }
}

当然，在C++中，我们可以使用其命名空间::g()调用函数g。但在早期的C语言中，这是不可能的，这种方法允许程序员仍然可以访问该函数。另请注意，虽然语法上不同，但以下语法也在本地作用域中声明了一个函数，实际上它针对的是不同的作用域。

int main() {
    using std::exit;
    exit();
}

作为一个附注，有更多类似的情况，其中声明的目标范围并不是其出现的范围。通常情况下，您声明的实体成为声明所在范围的成员。但并非总是如此。例如，考虑友元声明，这种情况就会发生。

struct X { friend void f() { std::cout << "WoW"; } };
int main() { void f(); f(); } // works!

尽管函数声明（包括定义！）发生在X的作用域内，但该实体（函数本身）成为封闭命名空间的成员。

- Johannes Schaub - litb

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+1 那个“朋友”东西很奇怪 - 只是不能信任朋友 ;) - slashmais

我不懂 friend 的用法。它是否会使 X::f() 属于封闭的命名空间？ - ofavre

Answer 4

这是C语言常见的做法，C++也采用了这种方法。在C语言中，允许在一个函数内部声明另一个函数，但大多数程序员认为这种做法不必要且令人遗憾，特别是在现代面向对象编程设计中，函数定义比C语言中的函数更加简洁。如果想要让函数只存在于另一个函数的作用域内，有两个选项：boost::lambda和C++1x lambda。

- Drew Dormann

Answer 5

当你像现在这样声明原型时，基本上是告诉编译器等待链接器来解决它。取决于你在哪里编写原型，作用域规则将适用。在 main() 函数内部编写原型没有什么技术上的问题（尽管在我看来有点混乱），这意味着该函数仅在 main() 中局部已知。如果你在源文件的顶部声明原型（或更常见的是在头文件中），则原型/函数将在整个源中都可用。

string foo()
{
  string ret = someString();  // Error
  return ret; 
}

int main(int argc,char**argv)
{
   string someString();
   string s = somestring(); // OK
   ...
}

- AndersK

Answer 6

函数原型是编译器的提示。它们表明函数在其他地方实现，如果还没有被“发现”的话。就这样，没什么了不起的。

- Nick Dandoulakis