C 語言與函數式程式設計（一）：Wrapper Function 與高階函數模擬

C 語言對函數式程式的有限支援

• 函數指標可作參數、回傳值，提供基礎支援。
• 缺乏閉包、巢狀函數定義，無法達到 First-class/High-order function 完整語意。

標準規定：函數指標轉換與相容性

• 允許不同函數指標類型間轉換（型別轉換）。
• 但呼叫非相容類型指標（回傳值/參數不同）屬未定義行為，可能破壞堆疊。

實戰案例：Thread Wrapper Function

場景：TaskCreate 建立執行緒，入口函數簽名為 void (*entryPoint)(void)，但 pthread_create 要求 void *(*start_routine)(void *)。直接轉換呼叫有風險。

解法：封裝 Wrapper

void *entry_wrapper(void (*entryPoint)(void)) {
    entryPoint(); // 呼叫原始入口
    return NULL;
}

int TaskCreate(..., void (*entryPoint)(void), ...) {
    pthread_t thread;
    pthread_attr_t attr;
    // ... 屬性設定 ...
    // 安全：傳遞 entryPoint 為參數給 wrapper
    if (pthread_create(&thread, &attr, (void *(*)(void *))entry_wrapper, entryPoint) != 0)
        return -1;
    // ...
}

高階函數模擬困境

若 TaskCreate 需同時傳遞 entryPoint 與使用者參數 pPara，wrapper 只能接收單一 void *，無法同時綁定兩者。真正的高階函數應能「接收函數，回傳新函數指標（閉包）」，但 C 語言無法直接實現，需依賴外部庫（如 libffi）或手工組裝機器碼，複雜度極高。

Lua 高階函數示範

function newCounter()
    local i = 0
    return function() -- 閉包
        i = i + 1
        return i
    end
end

後續將探討 C 語言模擬閉包的進階技巧。