从实例出发了解C语言闭包之一：为什么需要闭包

先看一个具体的程序例子，假设我们要实现一个简单的ls命令，它打印出给定目录下的所有文件的文件名。代码如下：

void ls(char *dir_name){
    struct dirent * dp;
    DIR * dirp = opendir(dir_name);
    if(dirp==NULL) return;
    while ((dp = readdir(dirp)) != NULL){
        printf("%s\n",dp->d_name);
    }
    closedir(dirp);
}

然后在另外一个程序中需要在给定目录下查找以find_str开头，文件大小大于min_byte字节的文件。代码如下：

void find(char *dir_name, char *find_str, int min_byte){
    struct dirent * dp;
    DIR * dirp = opendir(dir_name);
    if(dirp==NULL) return;
    while ((dp = readdir(dirp)) != NULL){
        if(strncmp(dp->d_name, find_str, strlen(find_str))==0){
            struct stat    statbuf;
            char buf[1024]={0};
            strcat(buf,dir_name);
            strcat(buf,dp->d_name);
            if (stat(buf, &statbuf) !=-1){
                if(statbuf.st_size>=min_byte) printf("%s, %d\n",dp->d_name, (int)statbuf.st_size);
            }
        }
    }
    closedir(dirp);
}

上面两个代码块中，有很多行代码是重复的。这部分重复的代码用于控制迭代一个目录。一个杰出程序员一定会对这种代码重复深恶痛绝。对这类控制流代码的抽象化就需要闭包来支持了。比如在Ruby中实现类似的功能是很方便的。实现ls的ruby代码如下：

Dir.open(".").each {|x| puts x}

实现文件名和文件大小查询的ruby代码如下：

def find(dir,find_str,min_byte)
  Dir.open(dir).each do |x|
    full_path = dir+x
    puts x if x.start_with?(find_str) && File.size(full_path)>min_byte
  end
end

如果能够在C语言中实现类似ruby中each方法生活该多美好！

参照ruby的写法，理想的C语言的API如下：

typedef void (*pDirentVisitor)(struct dirent * dp);

extern void each(pDirentVisitor visitor, char *dir_name);

其中库作者需要实现each函数，而调用者实现pDirentVisitor函数。

要在C语言中实现这个特性，可以有三种方法：利用GCC的nested function，利用Clang的block，以及自己实现闭包参数传递。这里的难点在于pDirentVisitor函数中要能访问dir_name、find_str、min_byte这些context相关的本地局部变量，这就是闭包的含义。

本文中代码的完整可运行版本放在了Github：

下一篇文章中会讲解如何利用GCC的nest function实现上面的接口。