c - C 中的高阶函数作为语法糖，工作量最小

Question

我想以最小的努力在 C 中实现高阶函数 (HOF) 作为语法糖。例如，对于下面的代码

function add(int x) {
  return int(int y) {
    return x + y;
  };
}

int main() {
  function add1 = add(1);
  return add1(2);
}

它被转译为纯C

#include <stdlib.h>

typedef struct {
  void *ctx;
  void* (*fun)(void *arg, void *ctx);
} function;

function new_function(void *ctx, void* (*fun)(void *, void *)) {
  function f = {.ctx=ctx, .fun=fun};
  return f;
}

void* apply(function f, void *arg) {
  return (*(f.fun))(arg, f.ctx);
}

typedef struct {
  int x;
} context$1;

void* new_context$1(int x) {
  context$1 *ctx = malloc(sizeof(context$1));
  ctx->x = x;
  return ctx;
}

void* function$1(void *arg, void *ctx) {
  int y = (int)arg;
  int x = ((context$1*)ctx)->x;
  return (void*)(x + y);
}

function add(int x) {
  return new_function(new_context$1(x), function$1);
}

int main() {
  function add1 = add(1);
  return (int)apply(add1, (void*)2);
}

我已经运行了这个(手动)转译版本并且运行良好。对于实现，我相信一些 AST 操作和 lambda 提升就足够了。

我的方法是否存在任何潜在缺陷？有没有更简单的 HOF 方法，或者我可以改进我的方法以使其更容易实现吗？

Answer 1

目前有两个明显的问题:

• 用void*表示任意类型的参数和返回值最终会破裂。考虑 ia-32 上的“long long”参数，或者任何按值传递的结构。
• 如果没有垃圾收集，很难(如果可能的话)使高阶函数有用。您可以从您自己的示例中看到它，其中 context$1 已分配但从未释放。 Boehm GC 可能会在这方面提供帮助。