c - 带有/不带有 typedef 和显式参数声明的函数指针数组

Question

我在使用函数指针时遇到了一个奇怪的行为。假设我有这段代码(我将简单地称其为不带 typedef)

// without typedef
void* func1(void*);
void* func2(void*);

int main() {
    void* (*func_pntr[])(void*) = {func1, func2};
    return 0;
}

void* func1(void* arg) {
    return (void*)0;
}

void* func2(void* arg) {
    return (void*)0;
}

这段代码的工作方式是通常的方式，这里没有什么神秘的。我们还可以编写与此代码等效的 typedef(例如 typedef1)

// typedef1
typedef void*(*func_t)(void*);

func_t func1(void*);
func_t func2(void*);

int main() {
    func_t (*func_pntr[])(void*) = {func1, func2};
    return 0;
}

func_t func1(void* arg) {
    return (void*)0;
}

func_t func2(void* arg) {
    return (void*)0;
}

而且在这种情况下，我认为理解代码没有问题。我编写了代码的第三个版本(称之为typdef2)

// typedef2
typedef void*(*func_t)(void*);

void* func1(void*);
void* func2(void*);

int main() {
    func_t func_pntr[] = {func1, func2};
    return 0;
}

void* func1(void* arg) {
    return (void*)0;
}

void* func2(void* arg) {
    return (void*)0;
}

仍然有效!我想知道是否可以省略函数指针数组的参数。同样，如果我用 func_t 代替 void* 编写 typedef2 作为函数声明/定义，编译器(GCC)将无法编译.

有人知道这是怎么发生的吗？更准确地说，我使用 gcc -std=c89 -Wall test.c 进行编译，看看这是否与方言问题有关。

Answer 1

如果将这三个示例合并到一个程序中，对函数重新编号，那么您可以快速确定问题中第二个代码块中的函数返回与其他两个代码块不同的类型(指向函数的指针)。例如:

// without typedef
void* func1(void*);
void* func2(void*);

extern int arr_func_1(void);
extern int arr_func_2(void);
extern int arr_func_3(void);

int arr_func_1(void) {
    void* (*func_pntr_1[])(void*) = {func1, func2};
    for (int i = 0; i < 2; i++)
        func_pntr_1[i](0);
    return 0;
}

void* func1(void* arg) {
    return (void*)((char *)arg + 16);
}

void* func2(void* arg) {
    return (void*)((char *)arg + 16);
}

// typedef1
typedef void*(*func1_t)(void*);

func1_t func3(void*);
func1_t func4(void*);

int arr_func_2(void) {
    func1_t (*func_pntr_2[])(void*) = {func3, func4};
    for (int i = 0; i < 2; i++)
        func_pntr_2[i](0);
    // func_pntr_2[0] = func1;  // Type mismatch!
    return 0;
}

func1_t func3(void* arg) {
    return (void*)((char *)arg + 16);
}

func1_t func4(void* arg) {
    return (void*)((char *)arg + 16);
}

// typedef2
typedef void*(*func2_t)(void*);

void* func5(void*);
void* func6(void*);

int arr_func_3(void) {
    func2_t func_pntr_3[] = {func5, func6};
    for (int i = 0; i < 2; i++)
        func_pntr_3[i](0);
    // func_pntr_3[0] = func3;  // Type mismatch!
    func_pntr_3[0] = func1;     // OK
    return 0;
}

void* func5(void* arg) {
    return (void*)((char *)arg + 16);
}

void* func6(void* arg) {
    return (void*)((char *)arg + 16);
}

int main(void)
{
    arr_func_1();
    arr_func_2();
    arr_func_3();
    return 0;
}

这在相当严格的编译选项下可以干净地编译:

gcc -O3 -g -std=c11 -Wall -Wextra -Werror -Wmissing-prototypes -Wstrict-prototypes \
    -Wold-style-definition so-4018-8770.c -o so-4018-8770 

循环可防止有关未使用参数的警告。

如果取消注释标记为“类型不匹配!”的两行，则会出现错误:

so-4018-8770.c: In function ‘arr_func_2’:
so-4018-8770.c:34:20: error: assignment from incompatible pointer type [-Werror=incompatible-pointer-types]
     func_pntr_2[0] = func2;  // Type mismatch!
                    ^
so-4018-8770.c: In function ‘arr_func_3’:
so-4018-8770.c:56:20: error: assignment from incompatible pointer type [-Werror=incompatible-pointer-types]
     func_pntr_3[0] = func4;  // Type mismatch!
                    ^
cc1: all warnings being treated as errors

在问题的第二个代码块中，函数中的 (void *) 转换是虚假的；尽管显示了强制转换，但返回的类型是 void *(*)(void *) ，我将其保留在上面的复合代码中。您还可以像这样修改 arr_func_2():

int arr_func_2(void) {
    func1_t (*func_pntr_2[])(void*) = {func3, func4};
    for (int i = 0; i < 2; i++)
    {
        func1_t fp = func_pntr_2[i](0);
        if (fp != 0)
        {
            (*fp)(0);   // Equivalent
            fp(0);      // Equivalent
    }
    // func_pntr_2[0] = func1;  // Type mismatch!
    return 0;
}

标记为“等效”的两行彼此等效 - 旧式(标准前)但通过函数指针调用函数的显式表示法，以及新式。我仍然喜欢旧式，因为它与声明函数指针的方式相匹配，并且无需寻找名为 fp 的函数。

您无法在其他两个函数中进行并行更改。

不要尝试运行上面的代码片段；这些函数返回一个非空指针，因此程序尝试在地址 0x00000010 处执行不存在的函数，这并不是幸福的秘诀。