Rzutowanie wskaźnika funkcji na inny typ

Zapytałem ostatnio o ten sam problem dotyczący kodu w GLib. (GLib jest podstawową biblioteką projektu GNOME i jest napisany w C.) powiedziano mi, że cały framework slots ' N ' signals od niego zależy.

W całym kodzie występują liczne przypadki odlewania od typu (1) do (2):

1. typedef int (*CompareFunc) (const void *a, const void *b)
2. typedef int (*CompareDataFunc) (const void *b, const void *b, void *user_data)

To jest wspólne dla łańcucha thru z wywołaniami takimi jak:

int stuff_equal (GStuff      *a,
                 GStuff      *b,
                 CompareFunc  compare_func)
{
    return stuff_equal_with_data(a, b, (CompareDataFunc) compare_func, NULL);
}

int stuff_equal_with_data (GStuff          *a,
                           GStuff          *b,
                           CompareDataFunc  compare_func,
                           void            *user_data)
{
    int result;
    /* do some work here */
    result = compare_func (data1, data2, user_data);
    return result;
}

Przekonaj się sam tutaj w g_array_sort(): http://git.gnome.org/browse/glib/tree/glib/garray.c

Powyższe odpowiedzi są szczegółowe i prawdopodobnie poprawne -- jeśli zasiądziesz w Komitecie Normalizacyjnym. Adam i Johannes zasługują na uznanie za dobrze zbadane odpowiedzi. Jednak, na wolności, znajdziesz ten kod działa dobrze. Kontrowersyjne? Tak. Rozważ to: GLib kompiluje/działa / testuje na dużej liczbie platform (Linux / Solaris / Windows / OS X) z szeroką gamą kompilatorów / linkerów/ładowarek jądra (GCC / CLang / MSVC). Standardy niech będą przeklęte.

1. Jeśli piszesz bibliotekę zwrotną, może to być w porządku. Caveat emptor-używaj na własne ryzyko.
2. Else, nie rób tego.

Myśląc głębiej po napisaniu tej odpowiedzi, nie zdziwiłbym się, gdyby kod kompilatorów C używał tej samej sztuczki. A ponieważ (większość / wszystkie?) współczesne kompilatory C są bootstrapowane, oznaczałoby to trick jest bezpieczny.

Ważniejsze pytanie do badań: czy ktoś może znaleźć platformę / kompilator/linker / loader gdzie ta sztuczka działa a nie? Duże punkty brownie za to. Założę się, że są pewne wbudowane procesory / systemy, które tego nie lubią. Jednak w przypadku komputerów stacjonarnych (i prawdopodobnie urządzeń mobilnych / tabletów) Ta sztuczka prawdopodobnie nadal działa.

Nie chodzi o to, czy potrafisz. Trywialnym rozwiązaniem jest

void my_callback_function(struct my_struct* arg);
void my_callback_helper(void* pv)
{
    my_callback_function((struct my_struct*)pv);
}
do_stuff(&my_callback_helper);

Dobry kompilator wygeneruje kod dla my_callback_helper tylko wtedy, gdy jest naprawdę potrzebny.

Masz zgodny typ funkcji, jeśli Typ zwracania i typy parametrów są kompatybilne-w zasadzie (w rzeczywistości jest to bardziej skomplikowane :)). Kompatybilność jest taka sama jak "ten sam typ" tylko bardziej luźne, aby umożliwić różne typy, ale nadal mają jakąś formę powiedzenia"te typy są prawie takie same". Na przykład w C89 dwie struktury były kompatybilne, jeśli były identyczne, ale tylko ich nazwa była inna. Wydaje się, że C99 to zmienił. Cytowanie z c document (Gorąco polecam lekturę, btw!):

Deklaracje typu struktura, Unia lub enumeracja w dwóch różnych jednostkach tłumaczeniowych nie deklarują formalnie tego samego typu, nawet jeśli tekst tych deklaracji pochodzi z tego samego pliku include, ponieważ jednostki tłumaczeniowe same w sobie nie są wspólne. Norma określa zatem dodatkowe zasady zgodności dla takich typów, tak że jeśli dwie takie deklaracje są wystarczająco podobne, są one zgodne.

Że said-yeah ściśle jest to nieokreślone zachowanie, ponieważ twoja funkcja do_stuff lub ktoś inny wywoła twoją funkcję ze wskaźnikiem funkcji posiadającym void* jako parametr, ale twoja funkcja ma niezgodny parametr. Niemniej jednak oczekuję, że wszystkie Kompilatory skompilują i uruchomią go bez jęków. Ale możesz zrobić czystsze, mając inną funkcję, biorąc void* (i rejestrując to jako funkcję zwrotną), która po prostu wywoła Twoją rzeczywistą funkcję.

Ponieważ kod C kompiluje się do instrukcji, które w ogóle nie dbają o typy wskaźników, całkiem dobrze jest użyć kodu, o którym wspomniałeś. Napotkasz problemy, gdy uruchomisz do_stuff ze swoją funkcją zwrotną i wskaźnikiem do czegoś innego niż struktura my_struct jako argument.

Mam nadzieję, że wyjaśnię to, pokazując, co nie zadziała:

int my_number = 14;
do_stuff((void (*)(void*)) &my_callback_function, &my_number);
// my_callback_function will try to access int as struct my_struct
// and go nuts

Lub...

void another_callback_function(struct my_struct* arg, int arg2) { something }
do_stuff((void (*)(void*)) &another_callback_function, NULL);
// another_callback_function will look for non-existing second argument
// on the stack and go nuts

Zasadniczo, można rzucać wskaźniki do czego chcesz, tak długo, jak dane nadal mają sens w czas trwania.

Jeśli myślisz o sposobie działania wywołań funkcji w C / C++, wypychają one określone elementy na stos, przeskakują do nowej lokalizacji kodu, wykonują, a następnie pop stos po powrocie. Jeśli Twoje wskaźniki funkcji opisują funkcje z tym samym typem zwrotu i tą samą liczbą/rozmiarem argumentów, powinieneś być w porządku.

Dlatego myślę, że powinieneś być w stanie to zrobić bezpiecznie.

Wskaźniki Void są kompatybilne z innymi typami wskaźników. To podstawa funkcjonowania malloc i mem (memcpy, memcmp) Praca. Zazwyczaj w C (a nie c++) NULL jest makro zdefiniowane jako ((void *)0).

Spójrz na 6.3.2.3 (Pozycja 1) w C99:

Wskaźnik do void może być zamieniony na lub ze wskaźnika na dowolny niekompletny lub obiekt typu