Локальные функции

Локальные функции представляют функции, определенные внутри других методов. Локальная функция, как правило, содержит действия, которые применяются только в рамках ее метода.

Например, определим метод который сравнивают сумму чисел двух массивов:

void Compare(int[] numbers1, int[] numbers2)
{
    int numbers1Sum = 0;
    int numbers2Sum = 0;

    foreach(int number in numbers1) 
        numbers1Sum += number; 

    foreach (int number in numbers2)
        numbers2Sum += number;

    if (numbers1Sum > numbers2Sum)
        Console.WriteLine("сумма чисел из массива numbers1 больше");
    else if (numbers1Sum < numbers2Sum)
        Console.WriteLine("сумма чисел из массива numbers2 больше");
    else
        Console.WriteLine("суммы чисел обоих массивов равны");
}

int[] numbers1 = { 1, 2, 3 };
int[] numbers2 = { 3, 4, 5, 6, 7 };

Compare(numbers1, numbers2);

Здесь метод Compare принимает два массива и последовательно вычисляет сумму их элементов, чтобы узнать в каком массиве сумма чисел больше. Несмотря на то, что все работает, здесь есть один недостаток: здесь повторяется действия, которые вычисляют сумму массива:

int numbers1Sum = 0;

foreach(int number in numbers1) 
	numbers1Sum += number; 

К тому а что, если мы захотим сравнивать сумму только положительных или четных чисел или как-то иначе изменить логику сравнения? В этом лучше вынести повторяющиеся действия в отдельный метод. Однако если эти действия нигде больше в прогамме не будут вызываться и будут использоваться только в одном методе, то целесообразно определить эти действия в виде локальной функции. Для этого изменим метод Compare следующим образом:

void Compare(int[] numbers1, int[] numbers2)
{
    int numbers1Sum = Sum(numbers1);
    int numbers2Sum = Sum(numbers2);

    if (numbers1Sum > numbers2Sum)
        Console.WriteLine("сумма чисел из массива numbers1 больше");
    else if (numbers1Sum < numbers2Sum)
        Console.WriteLine("сумма чисел из массива numbers2 больше");
    else
        Console.WriteLine("суммы чисел обоих массивов равны");

    int Sum(int[] numbers)
    {
        int result = 0;
        foreach (int number in numbers)
            result += number;
        return result;
    }
}

int[] numbers1 = { 1, 2, 3 };
int[] numbers2 = { 3, 4, 5, 6, 7 };

Compare(numbers1, numbers2);

Здесь подсчет суммы вынесен в локальную функцию Sum, которая принимает массив и возвращает его сумму. И далее в рамках метода Compare мы сможем ее использовать для вычисления суммы массива. При этом неважно, определена локальная функция до или после использования. Но вне ее метода локальная функция не может использоваться.

Статические локальные функции

Локальные функции могут быть статическими. Такие функции определяются с помощью ключевого слова static. Их особенностью является то, что они не могут обращаться к переменным окружения, то есть метода, в котором статическая функция определена.

Сначала определим локальную функцию, которая имеет доступ окружению:

int Sum(int[] numbers)
{
    int limit = 0;
    int result = 0;
    foreach (int number in numbers)
    {
        if (IsPassed(number)) result += number;
    }
    return result;

    bool IsPassed(int number)
    {
        return number > limit;
    }
}

int[] numbers1 = { -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3 };
int[] numbers2 = { 3, -4, 5, -6, 7 };

Console.WriteLine(Sum(numbers1));
Console.WriteLine(Sum(numbers2));

Здесь функция Sum вычисляет сумму чисел массива, которые соответствуют условию в локальной функции IsPassed(). Эта локальная функция проверяет, больше ли переданное число чем значение переменной limit, определенной в методе Sum. То есть локальная функция IsPassed может обращаться к данным определенным в окружающей функции Sum.

Теперь сделаем функцию IsPassed статической:

int Sum(int[] numbers)
{
    int result = 0;
    int limit = 0;
    foreach (int number in numbers)
    {
        if (IsPassed(number, limit)) result += number;
    }
    return result;

    static bool IsPassed(int number, int lim)
    {
        //return number > limit; // Ошибка: метод IsPassed не имеет доступа к переменной limit
        return number > lim;
    }
}

Модификатор static указывается перед типом локальной функции. Теперь функция IsPassed не может обращаться к переменной limit, и в этом случае нам надо либо передать это значение в виде параметра, либо определить переменную limit непосредственно в локальной функции.