C将void指针转换为函数指针答案

【问题标题】：C cast void pointer to function pointerC将void指针转换为函数指针
【发布时间】：2012-11-21 17:24:50
【问题描述】：

我正在尝试创建一些可用于创建自己的单元测试库的宏。我的头文件如下所示：

#ifndef _TEST_H_
#define _TEST_H_

#include <stdio.h>
#include "hehe_stack.h"

static hehe_stack* tests;
typedef int (*testfunc)();

#define test_init() tests = hehe_stack_init();
#define test_register(test) hehe_stack_push(tests, test);
#define test_info() fprintf(stdout, "running %s :: %s \n", __FILE__, __func__);
#define test_run() testfunc = (int (*)()) hehe_stack_pop(tests); testfunc(); return 0;

#endif

在每个测试 .c 文件中，我想将一些函数指针推入测试堆栈，然后将每个函数指针从堆栈中弹出并调用它。我的堆栈弹出方法返回一个 void 指针，而我推入它的函数指针返回一个 int 并且不带参数。我的语法不正确吗？我觉得我应该能够做到这一点。

【问题讨论】：

我无法想象像这样的宏在任何情况下都有意义。
@Lundin 在 .c 文件中实现它们会更好吗？
当然。这是不可读的，会导致各种错误和麻烦。当（不是如果）出现错误时，您将很难调试它们，因为在类似函数的宏中进行调试很困难。

标签： c

【解决方案1】：

C99 标准不允许在指向数据的指针（在标准中为“对象或不完整类型”，例如 char* 或 void*）和指向函数的指针之间进行转换。

6.3.2.3:8 指向一种类型函数的指针可以转换为指向另一种类型函数的指针，然后再返回；结果应比较等于原始指针。如果使用转换后的指针调用类型与指向的不兼容的函数类型，行为未定义。

一个原因是指向对象的指针和指向函数的指针不必是相同的大小。在示例架构上，前者可以是 64 位，后者可以是 32 位。

您可以将指向某个函数类型的指针转换为指向另一个函数类型的指针，如果您需要将函数指针存储在数据结构中，我建议您使用这种技术。任何函数类型都可以。这意味着您不能重用用于数据指针的数据结构。您需要复制数据结构并将其更改为保存函数指针。

在调用之前不要忘记转换回正确的函数指针类型，否则这是未定义的行为。

请注意，正如 Andrew Mellinger 所指出的，一些编译器允许在每个方向上进行转换。 C11的附件“J.5通用扩展”lists：

J.5.7 函数指针转换
1 指向对象或 void 的指针可以转换为指向函数的指针，从而允许将数据作为函数调用 (6.5.4)。

2 指向函数的指针可以转换为指向对象或 void 的指针，从而允许检查或修改函数（例如，通过调试器）（6.5.4）。

一些 POSIX 接口，例如 dlsym()，实际上也要求这些转换在 POSIX 系统的 C 编译器中有效。

【讨论】：

这个代码引用真的与 void* 和函数指针之间的转换有关吗？
@JonathonReinhart 该子句详尽地列出了您可以使用函数指针执行的所有操作。我不认为 C 标准明确规定禁止将函数指针转换为对象指针，它只是没有将其列为允许的，所以说允许程序对函数指针做什么的子句就是我所拥有的列出。
@JonathonReinhart C 标准草案的 PDF 很容易获得，并且我的断言可以通过引用 C 标准中假定的 other 子句来轻松反驳，该子句将允许程序执行其他操作一个函数指针，因此欢迎您提供对那个假设的更好的子句选择的引用。如果您认为有必要，则 4:2 包含附加词“未定义的行为在本国际标准中以‘‘未定义的行为’’一词或省略任何明确的行为定义来表示。”。
@PascalCuoq ：在 2010 年 12 月 2 日的 ISO/IEC 9899:201x 草案中，我发现：“J.5.7 函数指针转换 1 指向对象或 void 的指针可能被转换为指针到函数，允许将数据作为函数调用 (6.5.4)。2 指向函数的指针可以转换为指向对象的指针或 void，允许检查或修改函数（例如，通过调试器）（6.5.4）。”
@AndrewMellinger 我会将此评论合并到答案中。

【解决方案2】：

你可以这样做，但你不应该偶然这样做，所以语法变得特别尴尬。一个不强制转换函数指针，而是一个指向函数指针的指针，然后分配它。

#define test_run() *((void**)&testfunc) = hehe_stack_pop(tests); testfunc(); return 0;

这会将&testfunc 转换为指向void* 的指针，然后取消引用它并将另一个void* 的值分配给它，这是合法的。

【讨论】：

那不适合我。这最终起作用了：#define test_run() int (*testfunc)() = hehe_stack_pop(tests);测试函数（）；返回 0;
这假设您已经在别处定义了testfunc。在一段代码中间定义一个变量只适用于较新版本的 C 标准。
通常我会尽量避免不应该做的事情，但我遇到了一个案例，它实际上需要在我特别知道数据指针和函数指针都是 32- 的架构上进行这种转换少量。 Example code 发布在粒子社区。span>

【解决方案3】：

建议的代码永远不会编译，因为你不应该取消引用 void * 指针（你怎么能？没有关于特定指针的类型信息。）

cmotley 在他的评论中建议的方式是正确的方法，但为了便于阅读，我建议进行一些改进：

typedef int (*tTestFuncSignature)(void)
#define test_run() tTestFuncSignature testfunc = hehe_stack_pop(tests); testfunc();

甚至使用此宏来避免隐藏的名称冲突：

#define test_run() ((tTestFuncSignature)hehe_stack_pop(tests))();

无论哪种方式，您都必须确保（例如通过合同）您的堆栈中只有有效的指针，或者必须在调用函数之前先测试指针。

编辑：更正代码格式

【讨论】：