嵌套方法？它们有什么用？

Question

我最近在学习一些新的东西，主要是C#和Python。结果发现这两种语言都支持嵌套方法（C#有点支持）。

Python:

def MyMethod():

    print 'Hello from a method.'

    def MyInnerMethod():
        print 'Hello from a nested method.'

    MyInnerMethod()

C#（使用.NET 3.5中的新特性）：*

static void Main()
{
    Console.WriteLine("Hello from main.");

    Func<int, int> NestedMethod =
        (x) =>
        {
            Console.WriteLine("In nested method. Value of x is {0}.", x);
            return x;
        };

    int result = NestedMethod(3);
}

那么，为什么嵌套方法这么重要呢？它们有什么用处呢？

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**这段C#代码还没有经过测试。如果编译不通过，可以随意修改。*

Answer 1

嵌套方法让你可以控制调用者的范围，同时也能让你访问内部创建的成员，而这些成员不会被同一范围内的其他函数看到（比如在一个类里面）。

Answer 2

嵌套方法很有用，因为有很多情况下你想传递的是行为，而不仅仅是数据。在很多情况下，把行为直接写在你要用的方法里，这样更清晰、更容易理解，而且写起来也更简单、更快。

在.NET中，LINQ就是一个很好的例子。假设你想创建一个列表，每个值都是原列表中对应值的两倍：

list.Select(i => i*2)

这里的i => i*2相当于：

Func<int,int> double = delegate(int x) { return x*2; }

这样做简单多了，也更清楚，而不是单独创建一个函数。

而且，你在方法里声明的函数可能在其他地方（也就是方法外面）没有意义。在C#中，你甚至可以引用在方法体内声明的变量，而这在非嵌套函数中是做不到的。

当然，你也可以滥用嵌套函数……

Answer 3

首先，要明白我不能给你一个完整的列表。如果你问“螺丝刀有什么用？”，我可能会说它可以用来拧螺丝和打开油漆罐的盖子，但我可能会忽略它在白蚁检查中的价值。当你问“嵌套函数有什么用？”时，我可以告诉你关于作用域、闭包和入口点的事情。

首先，嵌套函数可以作为类的替代方案。我最近写了一些渲染代码，它接收一个文件名，里面是特定的标记代码，然后返回一个位图。这自然就需要一些函数，比如 grab_markup_from_filename() 和 render_text_onto_image() 等等。最简洁的组织方式是有一个入口点，叫做 generate_png_from_markup_filename()。这个入口点完成了它的工作，使用嵌套函数来实现任务。因为没有需要保存状态的对象，所以不需要类。我的另一个选择是创建一个模块，里面有私有方法来隐藏我的辅助函数，但那样会显得更乱。

def generate_png_from_markup_filename(filename):
    def grab_markup_from_filename():
        ... 
    ... # code that calls grab_markup_from_filename() to make the image
    return image

其次，我使用嵌套函数来实现闭包。最常见的例子是创建装饰器。诀窍在于我返回一个内部函数的引用，这样内部函数和外部参数的值就不会被垃圾回收。

def verify_admin(function_to_call):
    def call_on_verify_admin(*args, **kwargs):
        if is_admin(global.session.user):
            return function_to_call(*args, **kwargs)
        else:
           throw Exception("Not Admin")
    return call_on_verify_admin  # the return value of verify_admin()

这样使用：

 def update_price(item, price):
     database.lookup(item).set_field('price', price)
 update_price = verify_admin(update_price)

或者，更简洁地：

 @verify_admin
 def update_price(item, price):
     database.lookup(item).set_field('price', price)

没错，这确实很难追踪。记住，“def”只是另一种语句。

所以，这里有两个地方嵌套类是有用的。还有更多的用途。这只是一个工具。