ISO C Void * 和函数指针

Posted 2023-02-14

【中文标题】ISO C Void * 和函数指针

【英文标题】：ISO C Void * and Function Pointers

【发布时间】：2012-12-17 12:57:37

【问题描述】：

在阅读一些教程并阅读有关函数指针的内容时，我了解到在 ISO C 中将 void 指针分配给函数指针显然是未定义的，有没有办法解决我在编译期间收到的警告（例如，一种更好的编码方式它）还是我应该忽略它？

警告：

ISO C forbids assignment between function pointer and 'void *' [-pedantic]

示例代码：

void *(*funcPtr)();
funcPtr = GetPointer();

GetPointer 是一个返回空指针 E.G. 的函数

void *GetPointer();

【问题讨论】：

不给函数指针分配一个void指针怎么样？

理论上未定义，因为有些机器过去代码地址和数据地址的大小不同。实际上，在当今最常见的架构中，代码和数据地址的大小相同，位于相同的地址空间中。

@RobertHarvey：一个常见的例子是 Posix 中的dlsym。您必须将其结果分配给函数指针（早期的标准草案提出了一些其他名称，可能是dlfsym，以返回函数指针，但从未发生过）

@JonathanWood GetPointer 返回一个 void* 我在原始帖子中没有注意到这一点。

@JonathanWood Casting 并没有让它变得更好，因为 conversion 是被禁止的，而不仅仅是 implicit 转换。 所以这包括 显式转换（强制转换）。

【参考方案1】：

在tlpi-book我发现这个技巧很有趣：

#include <dlfcn.h>

int
main(int argc, char *argv[])

    ...
    void (*funcp)(void);        /* Pointer to function with no arguments */
    ...
    *(void **) (&funcp) = dlsym(libHandle, argv[2]);

【讨论】：

@MatthieuPoullet：在右手边，我们有一个空指针（void *）。在左侧，我们获取函数指针的地址。暂时忽略(void **)，指向函数指针的指针被最左边的* 取消引用。 (void **) 只是说指向函数指针的指针应该转换为指向 void 指针的指针，当被最左边的 * 取消引用时，它因此是 void *。因此，赋值的左侧和右侧都有void * 类型，编译器很高兴。

这是一个严格的别名违规，因此具有未定义的行为。即使使用memcpy 解决了这个问题，我们仍然会依赖我们不应该依赖的东西，即函数指针的二进制表示与数据指针的表示相同。最好只做一个普通的演员表并在本地禁用-Wpedantic。我不建议通过做一些更糟糕的事情来解决警告，而编译器恰好没有警告。

【参考方案2】：

没有。编译器是对的，你也是：在 C89 和 C99 中，你不能在数据指针（void * 是）和函数指针之间进行转换，所以解决警告的唯一方法是从函数返回一个函数指针。

（但是请注意，尽管有警告，但实际上这仍然有效，即使标准库中存在这种不一致 - dlsym() 函数用于获取函数指针，但它返回 void * - 所以基本上你可以忽略警告。它会起作用，但严格来说，这里的行为是未定义的。）

【讨论】：

确实代码有效 我只是想了解更好的可能的编码风格（这就是为什么我使用如此严格的警告进行编码），与其说是没有警告，不如说是了解它们的原因、影响和避免它们的方法。

@Tomwaivory 是的，我明白了，这绝对是一个好习惯。在这种情况下，这是语言的问题:) 所以不用担心，实践与理论不一样，除非你在 DS9k 上工作，否则它可以在里面使用这个 UB，你可以打败C标准委员会的成员用棍子：D

谢谢，很高兴知道，我无法修复语言，只是尽力围绕它编写代码 :)

“在实践中这个工作”在大多数架构上。有一些（主要是晦涩难懂的）架构不起作用。 dlsym 也不是“标准库”函数，它是 Unix 库函数。这不是“语言有问题”，因为这是有原因的（在某些地方它不起作用）。

@newacct 请不要把头发分开。你说得对。要求 C 强加的设计考虑到了可移植性 - 但是其中一些现在非常不常见或本地化。 “dlsym() 不是标准库函数”——它只是不是 ISO/ANSI C 标准库的一部分，而是 POSIX C 标准库的一部分。

【参考方案3】：

我在使用 glib 时遇到了这个问题。 Glib 数据结构，例如 GSList 通常有一个称为 void *data 的字段。我想将函数存储在一个列表中，但遇到了一堆类似这样的错误：

warning: ISO C forbids passing argument 2 of ‘g_slist_append’ between function pointer and ‘void *’ [-pedantic]

这个例子使用 gcc -Wall -ansi -pedantic 生成一堆警告

typedef int (* func) (int);

int mult2(int x)

    return x + x;


int main(int argc, char *argv[])

    GSList *functions = NULL;
    func f;

    functions = g_slist_append(functions, mult2);
    f = (func *) functions->data;
    printf("%d\n", f(10));
    return 0;

所以我将函数包装在一个结构中，所有警告都消失了：

struct funcstruct 
    int (* func) (int);
;

int mult2(int x)

    return x + x;


int main(int argc, char *argv[])

    GSList *functions = NULL;
    struct funcstruct p;
    p.func = mult2;

    functions = g_slist_append(functions, &p);
    p = * (struct funcstruct *) functions->data;
    printf("%d\n", p.func(10));
    return 0;

有争议的是，这是使一些警告消失的相当多的额外代码，但我不喜欢我的代码生成警告。此外，以上是玩具示例。在我正在编写的实际代码中，将函数列表包装在结构中是非常有用的。

我很想知道这是否有问题，或者是否有更好的方法。

【讨论】：

如果这样做，则不能使用p范围之外的列表，因为指向p的指针只在p范围内有效。因此，您的清单将毫无用处。并且完全没有必要制作结构类型。如果您只是简单地将p 声明为int (* p) (int);，它将与您现在所拥有的几乎相同。