C语言仿函数：实现函数式编程范式332

C语言作为一门过程式编程语言，其核心在于对程序流程的控制。然而，函数式编程范式凭借其简洁性、可读性和可维护性，日益受到青睐。虽然C语言本身并不直接支持函数式编程的诸多特性，例如高阶函数、匿名函数和闭包，但我们可以通过一些技巧来模拟这些特性，从而在C语言中实现部分函数式编程的风格，这就是所谓的“C语言仿函数”。

本文将深入探讨如何在C语言中实现函数式编程的常见模式，包括函数指针、结构体和宏定义的运用。我们将以具体的例子来说明这些技术的应用，并分析其优缺点。

1. 函数指针：实现高阶函数

C语言的核心机制之一是函数指针，它允许我们将函数作为参数传递给其他函数，或者作为函数的返回值。这正是实现高阶函数的关键。所谓高阶函数，是指能够接受函数作为参数，或者返回函数作为结果的函数。在C语言中，我们可以定义一个函数指针类型，然后使用该类型来声明和传递函数。
// 定义一个函数指针类型，该类型指向接受两个int型参数并返回int型结果的函数
typedef int (*MathFunc)(int a, int b);
// 定义两个具体的数学函数
int add(int a, int b) { return a + b; }
int subtract(int a, int b) { return a - b; }
// 定义一个高阶函数，接受一个函数指针作为参数
int calculate(MathFunc func, int a, int b) {
return func(a, b);
}
int main() {
int result1 = calculate(add, 5, 3); // 调用calculate函数，并将add函数作为参数传递
int result2 = calculate(subtract, 5, 3); // 调用calculate函数，并将subtract函数作为参数传递
printf("Result 1: %d", result1); // 输出8
printf("Result 2: %d", result2); // 输出2
return 0;
}

这段代码展示了如何使用函数指针来实现高阶函数`calculate`。该函数接受一个函数指针`func`作为参数，然后调用`func`来计算结果。通过传入不同的函数指针，我们可以实现不同的计算逻辑。

2. 结构体：模拟匿名函数和闭包

C语言没有直接支持匿名函数和闭包，但我们可以利用结构体来模拟这种特性。我们可以创建一个结构体，其中包含函数指针和其他需要的数据，从而创建一个类似于闭包的结构。
#include
typedef struct {
int base;
int (*func)(int);
} Closure;
int add_closure(int x) {
Closure *c = (Closure*)this; // this 指向当前结构体实例
return c->base + x;
}
Closure create_closure(int base) {
Closure c;
= base;
= add_closure;
return c;
}
int main() {
Closure c1 = create_closure(10);
Closure c2 = create_closure(20);
printf("c1(5) = %d", (5)); // 输出15
printf("c2(5) = %d", (5)); // 输出25
return 0;
}