#4.10. 중첩 함수

함수의 본체 안에서 또 다른 함수를 정의할 수 있습니다.

#4.10.1. 형태

fn outer(x: i32) -> i32 {
    fn inner(y: i32) -> i32 {
        y + 1
    }

    inner(x) + inner(x * 2)
}

fn 키워드를 외부 함수의 본체 안에 두기만 하면 되며, 정의와 사용에 관한 규칙은 함수 선언 에서 다루는 모듈 수준 함수와 동일합니다.

#4.10.2. 가시 범위

중첩 함수는 자신이 정의된 블록 스코프 안에서만 보입니다.

fn outer() {
    fn helper() { ... }
    helper();                     // OK
}

helper();                          // ERROR - outer 밖에서는 보이지 않음

해당 블록을 벗어나는 순간 중첩 함수의 이름은 더 이상 보이지 않게 됩니다.

#4.10.3. 외부 변수 캡처 (없음)

중첩 함수는 외부 함수의 변수를 캡처하지 않습니다.

fn outer(n: i32) {
    fn inner() {
        let x = n;                // ERROR - n 이 보이지 않음
    }
    inner();
}

이러한 결정은 중첩 함수가 깨끗한 함수 단위라는 점을 분명히 드러내기 위한 것입니다. 외부 변수에 의존하는 상태 있는 함수가 필요할 때에는 클로저 를 사용하면 됩니다.

fn outer(n: i32) {
    let inner = |x| x + n;        // OK - 클로저는 캡처 가능
    inner(5);
}

이로써 다음과 같은 분리가 이루어집니다.

• 중첩 함수는 외부 변수를 보지 못하며, 가시 범위가 제한된다는 점을 제외하면 모듈 수준 함수와 같습니다.
• 클로저는 캡처가 가능합니다 (캡처 의미론 을 참조합니다).

중첩 함수는 자기 블록과 둘러싼 블록들의 항목과 use 선언을 const 를 포함해 봅니다 (3.9.1). 닿지 못하는 것은 그 블록들의 지역 변수, 매개변수, 제네릭 매개변수뿐입니다.

#4.10.4. 호출 시 동작

중첩 함수의 호출은 모듈 수준 함수의 호출과 동일한 규칙을 따릅니다. 함수 주소를 통해 직접 호출하므로 캡처도 오버헤드도 발생하지 않습니다.

#4.10.5. 정의 순서

같은 블록 안에서는 중첩 함수의 정의 전후 어디에서든 호출할 수 있습니다. 다음 두 형태 모두 허용됩니다.

fn outer() {
    helper();                     // 정의 전 호출
    fn helper() { ... }
}

fn outer() {
    fn helper() { ... }
    helper();                     // 정의 후 호출
}

호이스팅 (Hoisting) 덕분에 블록 전체에서 보이게 되므로, 어느 위치에서든 호출할 수 있습니다.

#4.10.6. 중첩 함수와 클로저 사이의 선택

선택 기준은 다음과 같습니다. 외부 변수가 필요 없고 이름이 있어야 가독성에 도움이 된다면 중첩 함수를 선택하고, 외부 변수가 필요하거나 익명으로 충분한 경우라면 클로저를 사용하면 됩니다.

#4.10.7. 중첩 함수의 가시성

중첩 함수는 외부 함수의 본체 안에서만 보이므로, pub 같은 가시성 키워드는 의미를 갖지 못합니다.

fn outer() {
    pub fn helper() { ... }       // ERROR - 중첩 함수에 pub 무의미
}

가시성은 모듈 수준의 항목에만 적용됩니다. 블록에 선언한 모든 항목도 마찬가지입니다 (3.9.1).

#4.10.8. 같은 이름의 중첩 함수와 외부 변수

fn outer() {
    let helper = 42;
    fn helper() { ... }            // ERROR - 같은 이름의 변수와 함수
}

같은 블록 안에서 같은 이름을 가진 변수와 함수는 서로 충돌하므로 컴파일 에러가 발생합니다.

#4.10.9. 다단 중첩

함수는 임의의 깊이로 중첩할 수 있습니다.

fn outer() {
    fn middle() {
        fn inner() { ... }
        inner();
    }
    middle();
}

중첩 함수는 자기 블록 전체에서 보입니다 (hoist). 자기 블록과 바깥 모든 블록의 중첩 함수, 그 밖의 항목, use 선언은 보지만, 그 어느 블록의 지역 변수도 보지 않습니다. 블록의 use 는 같은 이름의 바깥 중첩 함수를 가립니다.

#4.10.10. 중첩 함수의 유용한 곳

fn parse(input: str) -> AST {
    fn parse_expr(s: str) -> Expr { ... }
    fn parse_stmt(s: str) -> Stmt { ... }

    let result = AST::new();
    while !input.is_empty() {
        result.add(parse_stmt(input));
    }
    result
}

큰 함수의 내부 도우미로 활용할 때 자연스럽습니다. 다른 모듈에 노출할 필요가 없고 외부 함수의 컨텍스트와 묶여 있는 보조 로직이라면 중첩 함수가 잘 어울립니다.

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