C,函数转换指针,代码不清楚

时间:2015-02-02 13:48:49

标签: c pointers casting

来自Mike Ash的评论: https://www.mikeash.com/pyblog/friday-qa-2010-01-29-method-replacement-for-fun-and-profit.html#comment-3abf26dd771b7bf2f28d04106993c07b

以下是代码:

void Tester(int ign, float x, char y) 
{ 
    printf("float: %f char: %d\n", x, y); 
} 

int main(int argc, char **argv) 
{ 
    float x = 42; 
    float y = 42; 
    Tester(0, x, y); 

    void (*TesterAlt)(int, ...) = (void *)Tester; 
    TesterAlt(0, x, y); 

    return 0; 
}

他在主要功能中所做的演员对我来说非常不清楚。

TesterAlt是一个返回void的函数的指针,它与函数Tester的返回类型相同。他为此函数指针指定了函数Tester,但是他将后一种返回类型转换为void类型的指针(我不确定这一点)。

如果我编译代码改变该行:

void (*TesterAlt)(int, ...) = (void)Tester;

我收到编译错误:

initializing 'void (*)(int, ...)' with an expression of incompatible type 'void'
void (*TesterAlt)(int, ...) = (void) Tester;

为什么他要做这个演员?他的语法是什么意思?

编辑: 我对原始问题不太清楚,我不理解这种语法以及我必须如何阅读它。

(void *)Tester;

从我所知道的Tester被转换为"指向void"的指针,但看起来我的解释是错误的。如果它不是指向void的指针,那么你如何阅读该代码以及为什么?

1 个答案:

答案 0 :(得分:6)

您收到此错误消息是因为您无法对已转换为(void)的表达式执行任何有用的操作。原始代码中的(void *)强制转换是指针本身,而不是返回类型。

实际上(void *)Tester是从函数指针Tester到void指针的强制转换。这是一个指向给定地址的指针,但没有关于它的有用信息。

(void)Tester的强制转换是" void类型" - 这会产生一个你无法分配给任何东西的表达式。

让我们回到(void *)Tester - 您可以通过将此指针强制转换为正确的类型来使用它。但是什么是正确的"在这个意义上?那么,#34;正确"表示原始函数的函数签名和稍后使用的指针类型必须相同。违反此要求不会导致编译时错误,而是导致执行时的未定义行为。

有人可能认为带有一个int的签名然后省略号会覆盖具有固定参数计数的情况,但事实并非如此。确实存在诸如AVR platform之类的系统,它们将纯粹用寄存器调用void ()(int ign, float x, char y),而通过将参数推送到堆栈来调用void ()(int, ...)

看一下这段代码:

int va(int, ...);
int a(int, int, char);

int test() {
    int (*b)(int, int, char) = va;
    int (*vb)(int, ...) = a;
    a(1, 2, 3);
    va(1, 2, 3);
    b(1, 2, 3);
    vb(1, 2, 3);
}

(请注意,我已将float更改为int ...)

在分配bvb时,我交换了各自的函数原型。结果是,通过引用b,我确实调用va,但编译器假设一个错误的函数原型。同样适用于vba

请注意,虽然在x86上,这可能有用(我没有检查),我从这段代码得到的AVR程序集就像

    # a(1, 2, 3):
    ldi r24,lo8(gs(va))
    ldi r25,hi8(gs(va))
    std Y+2,r25
    std Y+1,r24
    ldi r24,lo8(gs(a))
    ldi r25,hi8(gs(a))
    std Y+4,r25
    std Y+3,r24
    ldi r20,lo8(3)
    ldi r22,lo8(2)
    ldi r23,0
    ldi r24,lo8(1)
    ldi r25,0
    rcall a

    # va(1, 2, 3):
    push __zero_reg__
    ldi r24,lo8(3)
    push r24
    push __zero_reg__
    ldi r24,lo8(2)
    push r24
    push __zero_reg__
    ldi r24,lo8(1)
    push r24
    rcall va
    pop __tmp_reg__
    pop __tmp_reg__
    pop __tmp_reg__
    pop __tmp_reg__
    pop __tmp_reg__
    pop __tmp_reg__

    # b(1, 2, 3):
    ldd r18,Y+1
    ldd r19,Y+2
    ldi r20,lo8(3)
    ldi r22,lo8(2)
    ldi r23,0
    ldi r24,lo8(1)
    ldi r25,0
    mov r30,r18
    mov r31,r19
    icall

    # vb(1, 2, 3)
    push __zero_reg__
    ldi r24,lo8(3)
    push r24
    push __zero_reg__
    ldi r24,lo8(2)
    push r24
    push __zero_reg__
    ldi r24,lo8(1)
    push r24
    ldd r24,Y+3
    ldd r25,Y+4
    mov r30,r24
    mov r31,r25
    icall
    pop __tmp_reg__
    pop __tmp_reg__
    pop __tmp_reg__
    pop __tmp_reg__
    pop __tmp_reg__
    pop __tmp_reg__

在这里,我们看到a()是非vararg,通过r20..r25获取,而va()是vararg,通过push通过堆栈获取。

关于b()vb(),我故意混淆了定义,忽略了我得到的警告。因此调用如上所述,但由于混淆,它们使用错误的调用约定。这就是UB的原因。在x86上停留时,OP中的代码可能也可能不起作用(可能是这样),但是在切换到x64之后,它可能会开始失败并且没有人第一眼看到它为什么会这样。所以我们再次看到:避免未定义的行为是一个严格的要求。它可能会按预期工作,但你根本没有任何保证。更改编译器标志可能足以更改行为。或者将代码移植到不同的架构中。