检查指向函数的指针是否已初始化

Question

如何检查指向函数的指针是否已初始化？ 我可以检查 NULL，但如果不是 null 可能是垃圾，对吧？

我有以下几点：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

typedef struct client_struct
{
    char *name;
    char *email;
    void (*print)(struct client_struct *c);
} client;

void print_client(client *c)
{

    if (c->print != NULL)
        c->print(c);
}

int main()
{
    client *c = (client *)malloc(sizeof(client));
    c->email = (char *)malloc(50 * sizeof(char));
    sprintf(c->email, "email@server.com");
    c->name = (char *)malloc(50 * sizeof(char));
    sprintf(c->name, "some name");

    //Uncommenting line below work as expected, otherwise segmentation fault
    //c->print = NULL;

    print_client(c);

    printf("\nEOF\n");
    int xXx = getchar();

    return 0;
}

如何检查这个指针是否真的指向函数“void (*f)(client *)”？ 比较大小不起作用，因为可能会产生相同大小的垃圾，对吗？ 我想要一种方法，最好根据 C 标准来完成。

Answer 1

如 cmets 中所述，不可能 100% 确定指针是否为垃圾。

为了避免这种情况，你可以提供一个“构造函数”，像这样：

struct client_struct* client_allocate()
{
    struct client_struct* object = malloc(sizeof *object);
    if (object)
    {
        object->name = NULL;
        object->email = NULL;
        object->print = NULL;
    }
    return object;
}

然后在您的文档中写下创建“客户”的唯一有效方法是使用您的函数。如果你这样做，你还应该提供一个destroy 函数，你可以在其中调用free。

假设有一天您添加了一个指向您的struct 的新指针。然后更新client_allocate 函数，将指针设置为NULL，新指针将始终正确初始化。无需更新代码中分配了struct 的所有位置，因为现在只有一个这样的位置。

Answer 2

注意事项

检查指向函数的指针是否使用有效函数初始化并不是一个容易解决的问题。任何解决方案都将不跨平台移植，并且还取决于您最终得到的二进制格式（静态或动态可链接格式）。有多种方法可以在不同的二进制格式上成功地做到这一点，但是我不会详细介绍每一种排列方式。希望这会让您陷入困境:-)，并且您可以找出适合您情况的特定解决方案。

为了使某些解决方案起作用，您必须确保链接的二进制文件已导出符号（可以不这样做，但要困难得多，而且我没有时间）。因此，当您链接您的程序时，请确保您启用了动态符号。

话虽如此，您可以在使用 dlfcn 函数的系统上使用这种方法。 （见下面的历史）

更多注意事项

正如@Deduplicator 在下面的评论中指出的那样，在某些情况下，0xdeadbeef 可能会随意指向一个有效的函数，在这种情况下，您最终可能会遇到调用 的情况错误 有效功能。有一些方法可以在编译时或运行时缓解这种情况，但您必须手动构建解决方案。例如，C++ 通过将命名空间中的符号改造成符号来做到这一点。你可以要求发生这种情况。 （我会想一个有趣的方法来做这个并发布它）

Linux / SysV 变体（包括 Mac OSX）

使用dladdr (SysV)（GNU 也有 dladdr1）来确定您提供的地址属于哪个函数：

示例：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <dlfcn.h>


int is_valid_function_ptr( void *func)  {   
      Dl_info info;  
      int rc;      
    
      rc = dladdr(func, &info);   
    
      if (!rc) {
          /* really should do more checking here */
          return 0;
      }  

      return 1; /* you can print out function names and stuff here */    
}

void print(const char *value) {
    fprintf(stdout, "%s", value);
}

void call_the_printer(void (*foo)(), const char *value)
{
    if(is_valid_function_ptr(foo)) {
        foo(value);
    }
    else {
        fprintf(stderr, "The Beef is Dead!\n");
    }
}

int main() 
{
    void (*funcptr)() = (void (*)()) 0xdeadbeef; /* some dead pointer */
    call_the_printer(funcptr, "Hello Dead Beef\n");
    funcptr = print; /* actually a function */
    call_the_printer(funcptr, "Hello Printer\n");
    return 0;
}

注意启用动态符号以使其工作

GCC/LLVM 等

在链接过程中使用-rdynamic或-Wl,--export-dynamic，所以编译时使用：

gcc -o ex1 -rdynamic ex1.c

窗口

Windows 做自己的事情（一如既往），我没有测试过这些，但基本概念应该可以工作：

一起使用GetModuleHandle 和EnumCurrentProcess 来获取加载的符号信息并在循环中遍历指针以查看它们与其中的任何地址匹配。

另一种方法是使用VirtualQuery，然后将mbi.AllocationBase 转换为(HMODULE)，看看你是否得到了你自己的二进制文件的路径。

Answer 3

在 c 中，函数指针与常规指针没有什么不同，按照标准，它们有一个值表示不应使用该值，即 NULL。

您应该使用指针的方式是将它们仅设置为有效值或NULL。没有其他方法可以确保存在 OK 值。根据定义，每个不是NULL 的值都应该被认为是有效的。

Answer 4

就像在其他 cmets 和答案中指出的那样，没有办法检查变量是否已初始化。这就是为什么将 vars 初始化为 NULL 然后检查被认为是好的做法。

如果您真的想验证您的函数指针是否指向正确的位置，您可以导出函数并从 ELF 符号加载您的指针（请参阅：http://gcc.gnu.org/wiki/Visibility）

Answer 5

始终首先检查空参数。

void print_client(client *c) 
{
    if ((c != NULL) && (c->print != NULL)) 
    {
        c->print(c);
    }   
}

至于您的问题，请在 malloc 后将您的客户端结构无效。这样，您可以确保未分配的函数指针确实 ==NULL。

client* create_client(void)
{
    client *c = malloc(sizeof(client));
    if (c != NULL)
    {
        memset(c, 0, sizeof(c))
    }

    return c;
}