c - 转换为兼容返回类型的 union 会满足函数指针的兼容性标准吗？

Question

为了解释我尝试这样做的原因，我的环境限制要求我使用自动生成的代码。生成的代码非常相似，我想调用一批基本相同的函数。我需要使用符合 C89 或 C99 标准的解决方案。

从阅读规范来看，下面的代码似乎是合法的，但我不确定转换函数指针以返回 union 类型。谁能指出这是否合法或违反了规范的哪一部分？

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

/* Automagically generated types */

struct A_return_type {
    int index;
    unsigned int options;
};

struct A_return_type *A_function(int x) {
    struct A_return_type *A_return = malloc(sizeof(*A_return));
    A_return->index = x;
    A_return->options = 0xA;
    return A_return;
}

struct B_return_type {
    int index;
    unsigned int options;
};

struct B_return_type *B_function(int x) {
    struct B_return_type *B_return = malloc(sizeof(*B_return));
    B_return->index = x;
    B_return->options = 0xB;
    return B_return;
}

struct C_return_type {
    int index;
    unsigned int options;
};

struct C_return_type *C_function(int x) {
    struct C_return_type *C_return = malloc(sizeof(*C_return));
    C_return->index = x;
    C_return->options = 0xC;
    return C_return;
}

/* End generated types */

int main(int argc, char *argv[]) {
    /*--------------------------------------------------------------
    All of the generated methods take the same arguments and return
    structs with the same members in the same order. It is permitted
    to inspect the common initial part of any structs in a union,
    per C89 3.3.2.3 p5.
    --------------------------------------------------------------*/
    union return_types {
        struct {
            int index;
            unsigned int options;
        } common_return;
        struct A_return_type A_return;
        struct B_return_type B_return;
        struct C_return_type C_return;
    };

    /*----------------------------------------------------------
    Function pointers are compatible if their return types and
    parameter lists are compatible per C89 3.5.4.3 p9.
    ----------------------------------------------------------*/
    typedef union return_types *(*generated_function)(int);

    generated_function function_array[] = {
          (generated_function)A_function
        , (generated_function)B_function
        , (generated_function)C_function
    };

    for(int i = 0; i < sizeof(function_array)/sizeof(function_array[0]); ++i) {
        printf("%x\n", function_array[i](0)->common_return.options);
    }
}

Answer 1

您可以根据需要将指向函数的指针转换为其他类型的指向函数的指针(C 2018 6.3.2.3 8:“指向一种类型的函数的指针可以转换为指向另一种类型的函数的指针……” ), 但如果你使用一个转换指针来调用一个类型不兼容的函数，C 标准没有定义行为(同上:“......如果一个转换指针被用来调用一个类型与引用类型不兼容的函数，行为未定义。”)。

返回 struct A_return_type * 的函数与返回 union return_types * 的函数不兼容。你几乎被 6.2.5 28 拯救了，它说“......所有指向结构类型的指针都应具有相同的表示和对齐要求。所有指向 union 类型的指针都应具有相同的表示和对齐要求……”，那里的脚注说“相同的表示和对齐要求意味着暗示函数参数、函数返回值和 union 成员的可互换性”这种互换性意味着返回 struct foo * 的函数与返回 struct bar * 的函数兼容。不幸的是，您正在调用一个函数，该函数返回一个指向结构的指针，该函数的表达式返回一个指向 union 的指针，并且标准没有说它们具有相同的表示和对齐要求，或者它们是可互换的。