在 C/C++ 中通过指针调用函数时，编译器如何正确处理 ABI？答案

【问题标题】：How compilers handle the ABI correctly when calling a function by pointer in C/C++?在 C/C++ 中通过指针调用函数时，编译器如何正确处理 ABI？
【发布时间】：2018-04-06 08:49:27
【问题描述】：

编译器如何知道函数指针指向的函数的ABI？

在计算机软件中，应用程序二进制接口 (ABI) 是两个程序模块之间的接口。

由于在 C/C++ 中，函数指针仅指定 API，因此不知道它实际使用的是哪种 ABI，这对编译器来说不会是个问题，尤其是当他们无法静态计算出来的时候？

这是否意味着使用这种指针的程序员需要手动指定调用约定？

如果是这样，该怎么做？谁能给我一些关于这个编译器文档的链接？

【问题讨论】：

这就是为什么编译器在同一系统上一起工作时尝试使用相同的 ABI。对于同一种语言，某些编译器在它们之间不兼容。
“这是否意味着使用这种指针的程序员需要手动指定调用约定”：是（通常在包含文件中）
您还可以在函数指针上指定调用约定。例如，MSDN 列出了以下示例：typedef BOOL (__stdcall *funcname_ptr)(void * arg1, const char * arg2, DWORD flags, ...);（请参阅msdn.microsoft.com/en-us/library/zxk0tw93%28v=VS.100%29.aspx）。
@pschill：这种做法不是 MSVC 特有的吗？
@einpoklum 是的。其他编译器可能使用不同的语法。

标签： c++ c function function-pointers

【解决方案1】：

如果函数使用的调用约定与您所在平台的默认调用约定不同，那么是的，您需要手动指定调用约定。大多数平台尝试使用单个 ABI，但具有单个或可预测的调用约定集，因此任何编译器都知道如何调用任何函数。

虽然这超出了 C++ 的范围，但如果您可以或需要指定调用约定，则可以使用您正在使用的编译器的非标准扩展来完成。

【讨论】：

【解决方案2】：

gcc 我怀疑所有主要编译器都通过使函数（以及指向此类函数的指针）具有针对不同调用约定的不同类型来解决此问题。让我们看看：

__attribute__ ((noinline)) auto sum1(int a, int b) { return a + b; }
__attribute__ ((noinline)) auto sum2(int a, int b) __attribute__((fastcall));
auto sum2(int a, int b) { return a + b; }

auto test1(int a, int b) { return sum1(a, b); }
auto test2(int a, int b) { return sum2(a, b); }

sum1(int, int):
  mov eax, DWORD PTR [esp+8]
  add eax, DWORD PTR [esp+4]
  ret
sum2(int, int):
  lea eax, [ecx+edx]
  ret
test1(int, int):
  jmp sum1(int, int)
test2(int, int):
  mov edx, DWORD PTR [esp+8]
  mov ecx, DWORD PTR [esp+4]
  jmp sum2(int, int)

上面我们可以清楚的看到这两个函数的调用方式不同。

当我们在混合中抛出指针时会发生什么：

__attribute__ ((noinline)) auto call1(int a, int b, auto (*f)(int, int) -> int)
{
    return f(a, b);
}

__attribute__ ((noinline))
auto call2(int a, int b, auto (__attribute__((fastcall)) *f )(int, int) -> int  )
{
    return f(a, b);
}


auto test(int a, int b)
{
    call1(a, b, sum1);
    // call2(a, b, sum1); // compiler error

    // call1(a, b, sum2); // compiler error
    call2(a, b, sum2);
}

编译器不允许将函数指针转换为指向不同调用约定的函数的指针。

错误：从int (__attribute__((fastcall)) *)(int, int) 到int (*)(int, int) 的无效转换[-fpermissive]
  call1(a, b, sum2);
              ^~~~

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【讨论】：